Endüstriyel Atıklardan Değerli Nadir Metallerin Basit ve Uygun Maliyetli Çıkarımı
Kanazawa Üniversitesi araştırmacıları, endüstriyel atıklardan paladyum ve gümüş metallerinin geri kazanımını sağladı. Bu geri kazanım çevre kirliliğini azaltmaya ve azalan doğal kaynaklardan oluşan talebi hafifletmeye yardımcı olacak nitelikte gözüküyor.
Nadir metallerin çoğu zor bulunan metallerdir. Buna rağmen elektronikte, medikal cihazlarda ve diğer amaçlar için kullanımında artan bir talep vardır. Atık olarak, bu metaller çevreyi kirletmekte ve insan sağlığına zarar vermektedir. İdeal olan yöntem, metallerin atıklardan geri dönüştürülmesidir. Ne yazık ki mevcut geri dönüşüm yöntemleri karmaşık, pahalı, toksik, savurgan ve nihayetinde etkisiz bir kombinasyondur.
Chemical Engineering Journal’da yakında yapılacak bir çalışmada Kanazawa Üniversitesi araştırmacıları, sulu asidik atıklardan gümüş ve paladyum iyonlarının geri kazanımında büyük bir gelişme olduğunu bildirdi. Metallerin elemental, metalik formda geri kazanımı basittir. Örneğin, ekstraksiyon malzemesini yakıp, daha fazla ısıttıktan sonra kalan metali topladığımızda basit bir şekilde geri kazanım sağlarız.
Araştırmacılar, gümüş ve paladyum iyonlarını oda sıcaklığında seçici olarak adsorbe etmek için, bolca bulunan ve toksik olmayan bir biyopolimer olan ultra ince selüloz parçacıklarını kimyasal olarak modifiye ettiler. Hacimce yaklaşık %1 ile %13 asit konsantrasyonuyla adsorpsiyon, neredeyse asidik pH derecesinde tamamlandı.
Adsorban(emici madde), yumuşak gümüş asidi ve paladyum katyonlarını seçici olarak kenetledi diyen baş yazar Foni Biswas; test edilen rakip 11 baz metalden sadece bakır ve kurşun katyonlarının da adsorbe edildiğini fakat onları kolaylıkla birbirinden uzaklaştırabildiklerini de ekledi.
Diğer yaklaşımlarda maksimum adsorpsiyon uzun saatler gerektirirken, bu çalışmada (gümüş için) metal iyonu adsorpsiyonu 1 saatte tamamlanarak hızı kanıtlandı.
Kıdemli yazar Hiroshi Hasegawa, parçacık içi difüzyonun endotermik, spontane bir kimyasal süreç olan adsorpsiyona engel olmadığını ve maksimum metal adsorpsiyon kapasitelerinin (örneğin gümüş için 11 mmol/g) önceki araştırmada bildirilenden önemli ölçüde yüksek olduğunu da ekledi.
Adsorpsiyondan sonra araştırmacılar, temel gümüş veya paladyum tozu elde etmek için selüloz parçacıklarını yaktılar. Daha sonra yüksek sıcaklıkta yakma işlemi, tozu peletlere dönüştürdü. Siyanür veya diğer toksik özütleyicilere ihtiyaç duyulmadı ve spektroskopik analizler nihai metal peletlerin oksit yerine metal formda olduğunu gösterdi.
Baş yazar Biswas, gerçek endüstriyel atık numunelerinden neredeyse tüm gümüş ve paladyumu uzaklaştırdıklarını açıkladı. Ayrıca saf ve elemental metallerin eldesinin, deneme çalışmalarındaki gibi kusursuz ilerlediğini de ekledi.
Paladyum ve gümüş değerli metallerdir ancak doğal kaynaklar giderek sınırlı olmaya başlamıştır. Geleceğin ihtiyaçları halihazırda sahip olduğumuz metalleri pratik bir şekilde geri dönüştürmemizi gerektirebilir. Burada bildirilen araştırma, sadece önümüzdeki yıllarda artacak olan tedarik ve dağıtım zorluklarını önleyecek önemli bir gelişmedir.
Kaynak: scitechdaily.com
